Chais2025_Heb_and_Eng-web

ע 205 נג'לא מדבק, ענבל טובי - ערד בסימטריה. במסגרת המחקר נותחו תשע מטלות, אשר עסקו בשרטוט ותיאור מישורי שיקוף וצירי סיבוב במגוון מולקולות. ממצאים ראשוניים של המחקר מעידים על פער משמעותי בין הייצוג הוויזואלי והיכולת לשרטוט אלמנטי סימטריה באופן מקוון, לבין התיאור המילולי של אלמנטים אלו. נדרש ים מחקרים נוספים כדי להבין את מקור הפער, לבחון את רמות ההבנה של סטודנטים בנושאי סימטריה מולקולרית, לפתח דרכים לשיפור ההוראה וההערכה של הלמידה בהקשר של תפיסה מרחבית בכימיה בסביבה טכנולוגית. מילות מפתח: תפיסה מרחבית, ויזואליזציה מולקולרית, סימטריה, ייצוג ויזואלי, י י צוג מילולי . מבוא ויזואליזציה היא מרכיב חשוב בהבנת תופעות כימיות שונות בפרט בהקשר של תפיסה מרחבית של מבנים מולקולריים בתלת - ממד. המיומנויות הנדרשות לתפיסה מרחבית וליכולת לראות את המבנה המרחבי קשורות ביכולת לדמיין את המבנה, לסובב אותו ולהבין את היחסים המרחביים בין כל חלקיו ) Buckley et al., 2018 .( מחקרים מוכיחים שסטודנטים בעלי תפיסה מרחבית טובה יותר נוטים להצליח יותר בפתרון בעיות בכימיה ) Jose & Williamson, 2005; Wu & Shah, 2004 (. אימון ותרגול של פתרון בעיות המבוססות על תפיסה מרחבית עשויים לשפר את התפיסה המרחבית ) Mohler J. L., 2006 .( במהלך לימודי הכימיה ישנה חשיפה לייצוג דו - ממדי ותלת - ממדי של מבנה מולקולרי. בייצוג דו - ממדי ניתן לזהות את הקשרים בין האטומים במולקולה ובייצוג תלת - ממדי המידע המרחבי מפורש יותר, בפרט כאשר מדובר במודל אינטראקטיבי שבו אפשר לסובב את המודל על מנת להבין את סידור האט ומים במרחב לשם כך, נעזרים בכלים טכנולוגיים המתמקדים בוויזואליזציה מולקולרית ) Goddard & Ferrin, 2007 .( אחד הנושאים המבוססים על מבנה מרחבי של מולקולות ותפיסה מרחבית הוא סימטריה מולקולרית. במחקרם של Tuvi-Arad & Gorsky ) 2007 ( השתמשו באתר לסימטריה מולקולרית ברשת ) http://telem.openu.ac.il/symmetry ( ככלי טכנולוגי שליווה לימוד קורס בסימטריה לסטודנטים לתואר ראשון בכימיה. האתר משמש להצגה תלת - ממדית ואינטראקטיבית של מגוון מולקולות ולמתן כלים לשרטוט אלמנטי הסימטריה באופן ממוחשב. במחקר נמצא כי השימוש באתר עזר לסטודנטים להתגבר על קשיים בתפיסה מרחבית של מול קולות, הקל על זיהוי אלמנטי הסימטריה והוביל לעליה באחוז ההצלחה בשרט וטם. בנוסף לכך, הסטודנטים שלא העידו על קושי בתפיסה מרחבית של מולקולות העדיפו לעבוד עם האתר, במיוחד עבור מולקולות מורכבות. מחקר המשך התמקד במורי כימיה שהשתתפו בסדנה בנושא סימטריה בכימיה על בסיס אותו אתר. ממצאי המחקר הראו כי הבנת הסימטריה יכולה לפתוח ערוצי חשיבה חדשים להתבוננות על מולקולות, ולהבנה מעמיקה יותר של המבנה שלהן. בנוסף, למרות שנושא הסימטריה לא נלמד בתכנית הלימודים בכימיה בתיכון, הידע עזר למורים להבין ולהסביר מושגים שונים כגון קוטביות וכירליות (Tuvi- Arad & Blonder , 2010) . מחקרים נוספים הראו עליה באחוז ההצלחה של סטודנטים בהבנת המבנים המרחביים של מולקולות והתגברות על תפיסות שגויות וזאת בעת השימוש במעבדות וירטואליות ) VL – virtual laboratory ) ( Achuthan, Kolil & Diwakar, 2018 ( ובעת הלמידה בסביבה הווירטואלית כגון מציאות מדומה ) Ku ť ák et al., 2023 .( במחקר אחר ראיינו סטודנטים לכימיה אשר התבקשו לקבוע ולתאר אלמנטי סימטריה למגוון מולקולות. במהלך הריאיון זוהו תנועות שונות בידיים, כגון השטחת יד באוריינטציות שונות לתיאור מישור שיקוף, והפיכת היד וקיפולה לתיאור סיבוב ופעולות סימטריה. החוקרי הצביעו ם על שימוש בידיים כאמצעי תקשורת לתיאור אלמנטי הסימטריה ללא אחידות מסוימת ) Markut & Wink, 2024 .( מהמחקרים אשר הוצגו, נראה שהבנת הסימטריה היא תהליך מחשבתי מורכב, ו שילוב טכנולוגיה בהוראה תור ם לשיפור בתפיסה המרחבית של מולקולות. עולה השאלה, האם השימוש בטכנולוגיה משפר את יכולת הסטודנטים בביטוי מילולי של ה תכונות סימטריה של מולקולות ? שאלת המחקר מהם דפוסי התיאור המילולי של ייצוג ויזואלי של תופעות המבוססות על תפיסה מרחבית בסימטריה? מתודולוגיה אוכלוסיית המחקר כללה תשעה סטודנטים לתואר ראשון בכימיה ש השתתפו בקורס מתקדם בסימטריה במהלך 2023 במוסד להשכלה גבוהה . במהלך ההרצאות המרצים השתמשו באתר סימטריה מולקולרית